În imagine, toată apa de Terra, într-o sferă, pe fundalul planetei noastre
Apa, esențială pentru viață, acoperă mai mult de două treimi din suprafața Pământului. Însă originea apei a rămas un mister. În acest articol vom explora cele mai importante ipoteze cu privire la modul în care apa a apărut pe Terra, ordonate în funcție de probabilitatea lor, conform cercetărilor actuale.
1. Ipoteza livrării apei prin asteroizi
Probabil că cea mai acceptată teorie privind originea apei pe Pământ este legată de bombardamentele intense cu asteroizi care au avut loc în primele etape ale formării sistemului solar, cunoscut și sub numele de „Perioada târzie a bombardamentului” (Late Heavy Bombardment). Această perioadă, care a avut loc acum aproximativ 4,1 până la 3,8 miliarde de ani, a fost marcată de ciocniri frecvente ale planetei cu asteroizi și comete.
Asteroizii de tip C, care sunt bogați în carbon, sunt considerați cei mai probabili candidați pentru a fi adus apă pe Pământ. Studiile izotopice pe deuteriu/hidrogen (D/H) din asteroizi și oceanelor Pământului sugerează o potrivire destul de apropiată, ceea ce susține ipoteza că o mare parte din apa Terrei ar fi fost livrată prin astfel de impacturi.
În sprijinul acestei teorii, cercetările recente, inclusiv datele colectate de misiunea NASA OSIRIS-REx, care a adus probe de pe asteroidul Bennu, au arătat că acești asteroizi conțin minerale hidratate, demonstrând că au purtat apă în timpul formării lor.
2. Ipoteza apei primitive din mantaua Pământului
O altă ipoteză sugerată de unii geologi este că apa a fost de fapt prezentă pe Pământ încă de la început, capturată în interiorul planetei din discul protoplanetar de gaze și praf care a înconjurat Soarele tânăr. Această ipoteză sugerează că apa ar fi putut fi blocată în mineralele din mantaua Pământului în timpul procesului de formare planetară și ar fi fost eliberată treptat la suprafață prin procese vulcanice.
Această ipoteză este susținută de descoperirile de minerale bogate în apă, precum ringwooditul, găsite la adâncimi mari în mantaua Pământului. Ringwooditul, o formă de olivină, poate conține până la 1,5% apă în structura sa cristalină. Dacă apa a fost într-adevăr captivă în mantaua primitivă, aceasta ar putea explica de ce Terra a avut întotdeauna apă în cantități semnificative.
Deși această teorie este atractivă, cantitatea de apă pe care o poate reține mantaua nu pare să fie suficientă pentru a explica volumul total de apă de pe Pământ. Totuși, apa primordială ar putea fi o sursă importantă complementară față de livrarea prin asteroizi.
3. Ipoteza cometelor
Cometele, compuse în mare parte din gheață și praf, au fost considerate mult timp candidați probabili pentru a aduce apă pe Pământ. Teoria sugerează că, în timpul perioadei de formare a Pământului, impacturile cometelor ar fi livrat o cantitate semnificativă de apă pe planetă.
Cu toate acestea, această ipoteză a întâmpinat dificultăți pe măsură ce tehnologia a avansat și a permis oamenilor de știință să studieze mai îndeaproape cometele. Proporția deuteriu/hidrogen din apa cometelor, măsurată de misiuni precum ESA Rosetta, care a studiat cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, nu se potrivește bine cu raportul observat în oceanele Pământului. Aceasta indică faptul că, deși cometele ar fi putut contribui la apa Pământului, nu au fost sursa principală.
4. Ipoteza formării prin reacții chimice
O altă teorie mai puțin probabilă, dar interesantă, este că apa de pe Terra s-ar fi format in situ, adică direct pe planetă, prin reacții chimice între oxigen și hidrogen în timpul etapelor incipiente de formare a planetei. Oxigenul este un element relativ abundent în materialele planetare, iar hidrogenul, deși rar în formă liberă pe Pământ, ar putea fi capturat din diverse surse.
Totuși, această ipoteză are dificultăți în a lămuri cantitatea mare de apă de pe Pământ, întrucât reacțiile chimice din această categorie ar fi putut produce doar cantități limitate de apă. Astfel, deși nu este exclusă complet, aceasta rămâne o ipoteză secundară.
5. Ipoteza influenței solare
O ipoteză recentă, dar mai puțin probabilă, sugerează că vântul solar ar fi putut contribui la formarea apei pe Terra. Acest vânt solar este un flux de particule încărcate, în principal protoni (care sunt de fapt nuclee de hidrogen), expulzat de Soare în spațiu. Acești protoni ar fi putut reacționa cu oxigenul din materialele silicatice de pe Pământ pentru a forma apa.
Această teorie a fost propusă ca o explicație posibilă pentru apa găsită pe suprafața Lunii și ar putea avea implicații și pentru Pământ. Cu toate acestea, nu este considerată o sursă principală de apă pentru Terra, ci mai degrabă o contribuție minoră.
Concluzie
Deși originile exacte ale apei de pe Pământ sunt încă un mister, oamenii de știință presupun că o combinație de factori a jucat un rol esențial în apariția apei pe Terra.
Bombardamentele cu asteroizi, în special cu asteroizi bogați în carbon, par să fie cea mai probabilă sursă majoră, completată de rezervele captive în mantaua Pământului. Contribuțiile din partea cometelor, reacțiilor chimice și vântului solar rămân ipoteze complementare, dar mai puțin probabile.
Aceste teorii nu sunt pur speculative; ele sunt bazate pe dovezi, de la analize isotopice la descoperirile geologice și la misiunile spațiale.
Continuând să explorăm și să descoperim noi informații despre istoria sistemului nostru solar, putem spera că vom obține o imagine și mai clară a modului în care apa, și implicit viața, a ajuns pe Pământ.
Articol scris cu ajutorul IA.
